課程設(shè)計丙烯酸酯

1、:莎W岳秦:亦全%案目困呆44決鍥*待 H咨早&一、 概述錯誤!未定義書簽。1.1原料介紹T-二、 生產(chǎn)方式的選擇和流程設(shè)計22.1工藝流程說明及操作步驟錯誤!未定義書簽。2. 2丙烯酸酯一苯乙烯共聚物乳液生產(chǎn)流程框圖錯誤!未定義書簽。三、 設(shè)備計算和選型錯誤!未定義書簽。3.1反映釜的結(jié)構(gòu)和材質(zhì)錯誤!未定義書簽。3.2反映釜中物質(zhì)的平均密度P m的計算錯誤!未定義書簽。3.3反映釜的計算和選型錯誤!未定義書簽。四、環(huán)境愛惜與平安方法錯誤!未定義書簽。4.1環(huán)境愛惜5五、心得體會.6六、參考文獻(xiàn)： 7一、概述苯乙烯-丙烯酸酯共聚物乳液也稱苯-丙乳液。它由苯乙烯和丙烯酸酯類單 體、引發(fā)劑、乳化劑

2、等通過乳液聚合反映制得的共聚物乳液。用它作建筑涂料的 基料，配以各類助劑、顏料和填料就可制成各類色調(diào)鮮艷的乳膠涂料。這種涂料 具有突出的耐水、耐候、保光、保色性能，對墻面附著力強(qiáng)，干燥速度快，施工 方式多樣，可噴、可刷，也可輥涂，施工效率高，既可外用，也可內(nèi)用；既可制 成平光涂料，也可制成半光和有光涂料；既可制成高級涂料在現(xiàn)代化高層建筑中 利用，又可制成低檔品種在一樣建筑中利用。是現(xiàn)今國外進(jìn)展最快的水性涂料， 也是我國外墻涂料的要緊品種。建筑涂料的進(jìn)展方向是無毒平安、節(jié)約資源、 有利于環(huán)境愛惜的水性涂料和無公害低污染涂料。不斷提高水性涂料的質(zhì)量，開 發(fā)新的品種，是鞏固和進(jìn)展水性建筑涂料的重要環(huán)

3、節(jié)之一。苯丙乳液是膠體分散體系，具有明顯的膠體化學(xué)性質(zhì)，當(dāng)苯丙乳液與水泥或 其他顏料混合均勻后，苯丙乳粒子向漿體內(nèi)分散，被吸附在其他顏料、水泥凝膠 及未水化的水泥粒子的表面上。聚合物粒子封鎖了水泥凝膠及未水化水泥粒子的 微孔和毛細(xì)管孔，水泥進(jìn)一步水化由于聚合物粒子被吸附在水泥凝膠表面上，使 水泥漿體內(nèi)存在足夠的水分，避免了水泥的結(jié)塊現(xiàn)象，因此苯丙乳液水泥漆具有 必然的貯存穩(wěn)固性。苯丙乳液事實(shí)上是由苯乙烯和丙烯酸酯類單體共聚而成，本 文從最終產(chǎn)品的性能比考慮，選定由苯乙烯和丙烯酸酯共聚體系，并加入少量丙 烯酸作為交聯(lián)劑。反映進(jìn)程按自由基加成方式聚合。苯丙乳液具有色彩豐碩、美觀大方、施工簡便、工期

4、短、工效高專門具有 保色性；耐污染性的優(yōu)勢。適用外墻涂料、彩色涂料、復(fù)層花紋涂料、內(nèi)墻涂料、 防水涂料等建筑裝飾領(lǐng)域。本文對苯丙乳液的聚合機(jī)理、合成工藝、阻礙因素及 產(chǎn)物的性能檢測作了詳細(xì)的介紹。這關(guān)于制備出高質(zhì)量的苯丙乳膠涂料具有專門 大的科學(xué)和經(jīng)濟(jì)意義通過乳液聚合方式制備的聚合物乳液具有很多的特殊性能, 其產(chǎn)品被普遍應(yīng)用，專門是水基型乳液更是受到青睞。但水乳型產(chǎn)品干燥速度較 慢的缺點(diǎn)卻制約了其應(yīng)用，為了彌補(bǔ)這一缺點(diǎn)，以提高乳液固含量為目的的研究受 到了人們重視。高固含量乳液不僅能夠提高干燥速度,而且還能夠減少干燥、貯 存及運(yùn)輸進(jìn)程中的能耗,克服了低固含量水溶性乳液的某些局限性。但乳液的高

5、固含量與低黏度是彼此矛盾的，高固含量乳液的聚合反映常常因黏度增大而失去 穩(wěn)固性，致使反映失敗。利用預(yù)乳化半持續(xù)乳液聚合方式,系統(tǒng)研究了苯乙烯/丙烯 酸丁酯/丙烯酸共聚物(St/BA/AA)高固含量乳液的制備工藝,并探討了各類阻礙因 素對乳液性能的阻礙。1.1原料介紹1.1.1要緊原料苯乙烯(St)、丙烯酸丁酯(BA),北京東方化工廠;丙烯酸(AA),分析純,天津化學(xué) 試劑研究所，十二烷基硫酸鈉(AES),北京宏開永勝精細(xì)化工，烷基酚聚氧乙烯醚 (OP-10),廣州市匯采涂料化學(xué)品;過硫酸銨(APS),分析純，北京化學(xué)試劑二廠。原料介紹苯乙烯苯，別名：乙烯基苯；乙烯苯英文名：Styrene； P

6、henylethylene 性質(zhì)：無色油狀易燃液體，強(qiáng)折射性和芳香氣味。溶點(diǎn)：-33C沸點(diǎn)：146C比 重：0.9045 (25/25CC自燃溫度：490C.不溶于水，溶于乙醇及乙醚。能聚合， 也能與其他單體共聚，聚合時放出熱量，能引發(fā)爆炸。用途：本品用于聚苯乙烯、 合成橡膠、工程塑料、離子互換樹脂、醫(yī)藥等工業(yè)。丙烯酸丁酯，英文名：Butyl acrylate性質(zhì)：無色液體，易燃。比重： 0.898(20/4C)沸點(diǎn)：145146C凝固點(diǎn)：-64CC不溶于水，能與乙醇、乙醚混 溶，遇熱容易聚合。 十二烷基硫酸鈉，別名：椰油醇硫酸鈉 性質(zhì)：白色或微黃色粉末 熔 點(diǎn)：200C以上，稍具脂肪味濃度：

7、25%40%的產(chǎn)品為無色或淡黃的膏狀物， 溶于水。用途：在化妝品中做乳化劑，在牙膏中作發(fā)泡劑，亦是液體洗滌劑的要 緊原料。過硫酸銨，別名：高硫酸銨，過二硫酸銨 英文名：Ammonium persulfate 性質(zhì)：無色單斜結(jié)晶或白色結(jié)晶粉末 相對密度：1.982,熔點(diǎn)：120C(分解)， 分解時放出氧而變成焦硫酸銨。干燥環(huán)境下具有良好的穩(wěn)固性；在潮濕環(huán)境中易 受潮結(jié)塊，慢慢分解放出氧和臭氧。溶于水，在溫水中其溶解度增大，受熱發(fā)生 分解，生成酸性硫酸銨和過氧化氫。具有強(qiáng)氧化性和侵蝕性。用途：可做氧化劑、 漂白劑、脫臭劑，高分子聚合的助聚劑，氯乙烯化合物的聚合引發(fā)劑，專門是用 于乳化聚合和氧化還原

8、聚合。亦用作過硫酸銨和雙氧水的原料，和制造苯胺染料。 還用于香皂和油脂的漂白、金屬的蝕刻和食物的保留劑等。丙烯酸，英文名：Acrylic acid結(jié)構(gòu)式：C3H4O2溶解性：與水混溶， 可混溶于乙醇、乙醚。要緊用途：用于樹脂制造、合成橡膠乳液制造等領(lǐng)域。二、生產(chǎn)方式的選擇和流程設(shè)計現(xiàn)采納丙烯酸酯和苯乙烯在引發(fā)劑的作用下，以乳液聚合法聚合。該法優(yōu) 勢如下：聚丙烯酸酯彈性好，專門適用于溫度轉(zhuǎn)變猛烈、脹縮系數(shù)轉(zhuǎn)變較大的戶 外利用。苯乙烯的價錢比甲基丙烯酸廉價，丙烯酸酯一苯乙烯共聚物乳液具有 價錢優(yōu)勢，因此進(jìn)展迅速，有廣漠的利用前途，在外用建筑涂料中取得普遍應(yīng)用， 是目前利用較多的一種丙烯酸酯涂料。2

9、. 1工藝流程說明及操作步驟在反映釜中先加入25%的去離子水和2%乳化劑OP-10，啟動攪拌并升溫； 將1%乳化劑OP-10、0.5%十二烷基硫酸鈉、24.5%丙烯酸丁酯、24.5%丙烯酸丙 酯、49%苯乙烯、2%丙烯酸和25%去離子水加進(jìn)計量高位槽充分混合乳化；將 0.4%過硫酸銨各40%的去離子水加入計量高位槽中充分混合，待反映釜的溫度 升到80C在2小時內(nèi)滴加完成；將0.06%的過硫酸銨和5%的去離子水在反映釜 的溫度升到90C時，半小時加完。反映終止后降溫，得產(chǎn)物。2. 22. 2丙烯酸酯苯乙烯共聚物乳液生產(chǎn)流程框圖三、設(shè)備計算和選型3.1反映釜的結(jié)構(gòu)和材質(zhì)材質(zhì)：選用搪玻璃結(jié)構(gòu)為：K型

10、3.2反映釜中物質(zhì)的平均密度P m的計算依照 1/P m= Ea ./p .其中a .第I中物料的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，4 = mi/MP i第I中物料的密度m.第I中物料的質(zhì)量M 總物料量物質(zhì) 名稱苯乙烯丙烯酸丙烯酸丁酯乳化劑OP-10十二烷基硫酸 鈉過硫酸銨質(zhì)量kg2776. 32776. 3111. 1密度/cm3M=m + m + m + m + m + m=2776.3+113.3+2776.3+111.1+27.8+22.2=5799.2kg1/Pm= Eai/Pi=X)+ X)+x)+111 1x)+5799.2)+5799.2)=17Pm = 1/17 = 0.895 g/cm3物質(zhì)整體積

11、為：M/Pm =3.3反映釜的計算和選型確信筒體和封頭型式從該反映的反映條件和反映現(xiàn)象能夠得知它是屬于帶攪拌的低壓反映 釜類型，依照老例，選擇圓柱形筒體和橢圓形封頭。3.3.2確信筒體和封頭直徑反映物料先為液一固相類型，后為液一液相類型，查表可得出，H/D. 為11.3。該反映的狀態(tài)為無泡沫和無沸騰情形，黏度也不大，故可取裝料 系數(shù)n=0.7。反映物整體積為6479.55L，那么反映釜容積為：6479.55/0.7 = 9256.50L，取反映釜容積為10000L即10m3，考慮到容器比較大，可取H/D. =1.1，如此可使直徑不致太大。|反映釜直徑估算：D. = 4V/ XH/D.) 1/3

12、|=4XX1.1) 1/3 |圓整至公稱直徑標(biāo)準(zhǔn)系列，取=2400mm。封頭取相同的內(nèi)徑，其曲面高 度由表查得h1 = 600mm，直邊高度h2，查表可取40mm。3.3.3確信筒體高度當(dāng)D. = 2400mm，h2 =25mm時，從表查得橢圓形封頭的容積Vh3，再查 表得筒體每一米高的容積V13/m，那么筒體高估算為：H = (V - Vh)/ V1 =(10 -取H為2.7m，于是H/D.3.3.4確信夾套直徑查表得：D. = D. + 200 = 2400 + 200 = 2600mm夾套封頭也采納橢圓形，并與夾套筒體取相同直徑。確信夾套的高度夾套筒體的高度估算：H. =(nV - Vh

13、)/V1(0.8 X 10 - 2.00) /4.524 = 2.034 m取 H.為 2000mm。3.3.6傳熱面積當(dāng)D.=2400mm時，從表查出F. F1=6.52,那么1F=F+1.1 F v1h1X反映釜的規(guī)格按上述各步計算所得，關(guān)于技術(shù)參數(shù)可依照生產(chǎn)的實(shí)際情形選公稱容積為10000L的搪玻璃反映缸的技術(shù)參數(shù)。四、環(huán)境愛惜與平安方法4.1環(huán)境愛惜“三廢的來源”化工生產(chǎn)有很多工藝需要各類酸作為催化劑，自但是言就存在很多的廢水廢 酸有等處置。生產(chǎn)進(jìn)程中工業(yè)廢水的要緊來源式聚合反映中生成的水；水洗產(chǎn)生 的廢水。副反映生成的酯、醚和廢酸等。治理方式目前，各部門對三廢的治理都極為關(guān)注。治理廢

14、水的一些方式：A第一從生產(chǎn)工藝上進(jìn)行改良，使生產(chǎn)進(jìn)程不產(chǎn)生或少產(chǎn)生工業(yè)廢水，或使廢 水少含或不含有毒物質(zhì)。對必需排放的廢水，盡最大可能回收有效物質(zhì)，變廢為 寶、化害為利。B減少廢水排放量：依照工藝進(jìn)程用水對水質(zhì)的不同要求，采納多次利用，分 級分段串聯(lián)利用，并采納閉路循環(huán)等方法，以減少廢水的排放量。同時也有利于 節(jié)約用水。清水與污水分流治理：例如作為間接冷卻水，是不被污染的清水，可 通過降溫處置后，閉路循環(huán)利用。而作為工藝水與進(jìn)程物料直接接觸的水，如洗 滌水，可能受到嚴(yán)峻污染，這種水必需通過有效處置，使之無害化。污染水與未 被污染的水分流治理，可使處置的廢水量大大減少。C十二烷基硫酸鈉，對皮膚和

15、眼睛有必然的刺激作用，生產(chǎn)設(shè)備應(yīng)密閉，操作人 員應(yīng)穿著好防護(hù)用具。丙烯酸的存在會產(chǎn)生大量的廢水廢酸，應(yīng)注意分離以后再 排放。4.2平安方法(1)苯乙烯：健康危害：對眼和上呼吸道粘膜有刺激和麻醉作用。急性中毒：高濃 度時，當(dāng)即引發(fā)眼及上呼吸道粘膜的刺激，顯現(xiàn)眼痛、流淚、流涕、噴嚏、 咽痛、咳嗽等，繼之頭痛、頭暈、惡心、嘔吐、全身乏力等；嚴(yán)峻者可有 眩暈、步態(tài)蹣跚。眼部受苯乙烯液體污染時，可致灼傷。慢性阻礙：常見 神經(jīng)虛弱綜合征，有頭痛、乏力、惡心、食欲消退、腹脹、憂郁、健忘、指顫等。對呼吸道有刺激作用，長期接觸有時引發(fā)阻塞性肺部病變。皮膚 粗糙、皸裂和增厚。環(huán)境危害：對環(huán)境有嚴(yán)峻危害，對水體、土

16、壤和大氣可造成污染。燃爆危險：易燃，為可疑致癌物，具刺激性。操作注意事項(xiàng)： 密閉操作，增強(qiáng)通風(fēng)。操作人員必需通過專門培訓(xùn)， 嚴(yán)格遵守操作規(guī)程。建議操作人員佩帶過濾式防毒面具，戴化學(xué)平安防護(hù) 眼鏡，穿防毒物滲透工作服，戴橡膠耐油手套。遠(yuǎn)離火種、熱源，工作場 所嚴(yán)禁抽煙。利用防爆型的通風(fēng)系統(tǒng)和設(shè)備。避免蒸氣泄漏到工作場所空 氣中。幸免與氧化劑、酸類接觸。灌裝時應(yīng)操縱流速，且有接地裝置，避 免靜電積聚。搬運(yùn)時要輕裝輕卸，避免包裝及容器損壞。配備相應(yīng)品種和 數(shù)量的消防器材及泄漏應(yīng)急處置設(shè)備。倒空的容器可能殘留有害物。貯存注意事項(xiàng)： 通常商品加有阻聚劑。貯存于陰涼、通風(fēng)的庫房。遠(yuǎn) 離火種、熱源。庫溫不宜

17、超過 30 C。包裝要求密封，不可與空氣接觸。應(yīng) 與氧化劑、酸類分開寄存，切忌混儲。不宜大量貯存或久存。采納防爆型 照明、通風(fēng)設(shè)施。禁止利用易產(chǎn)生火花的機(jī)械設(shè)備和工具。儲區(qū)應(yīng)備有泄 漏應(yīng)急處置設(shè)備和適合的收容材料。十二烷基硫酸鈉：其具有必然的刺激性，對人的皮膚有低度刺激，對眼睛刺激較大，當(dāng)濺到皮 膚后，當(dāng)即用清水沖洗，濺入眼睛用清水沖洗15min或用硼砂水沖洗。操作設(shè)備 應(yīng)密閉，現(xiàn)場通風(fēng)，操作人員配戴防毒面具。過硫酸銨具有強(qiáng)氧化性和侵蝕性，操作時必然要注意不要濺到皮膚上，若是不慎濺 到，當(dāng)即用清水沖洗，并涂抹一些藥品在皮膚上。丙烯酸：易燃，其蒸氣與空氣可形成爆炸性混合物。遇明火、高熱能引發(fā)燃燒

18、。與氧 化劑能發(fā)生強(qiáng)烈反映。丙烯酸甲酯容易自聚，聚合反映隨著溫度的上升而急驟加 重。其蒸氣比空氣重，能在較低處擴(kuò)散到相當(dāng)遠(yuǎn)的地址，遇明火會引著回燃。燃 燒(分解)產(chǎn)物：一氧化碳、二氧化碳。呼吸系統(tǒng)防護(hù)：空氣濃度超標(biāo)時應(yīng)該佩帶自吸過濾式防毒面具(半面罩)。眼睛防護(hù)：戴化學(xué)平安防護(hù)眼鏡。軀體防護(hù)：穿防靜電工作服。手防護(hù)：戴橡膠手套。五、心得體會通過這次課程設(shè)計，我感到非常的快樂，也學(xué)會了很多，收成很多，也有一 些自己的體會，這次工藝設(shè)計課程，能夠培育我針對一些具體問題去查找資料、 在茫茫的資料中進(jìn)行分析綜合，進(jìn)而提煉精華，最后成為我所用的資料；這些不 僅鞏固了我的大體知識，而且讓我對以后走向?qū)嶋H生

19、產(chǎn)有了更高的自信。其實(shí)， 在這一次的課程設(shè)計的任務(wù)盡管沒有包括工藝設(shè)計的全數(shù)內(nèi)容，可是已經(jīng)包括制 定設(shè)計方向，生產(chǎn)方案的的確信，生產(chǎn)流程的設(shè)計，要緊設(shè)備的工藝計算及選型， 環(huán)保及平安方法等。所涉及的知識能夠說是攬括了咱們四年的知識，包括了涂料 化學(xué)，化工原理和化工設(shè)計、工程制圖、乃至物理化學(xué)等等，期間需要翻看以前 的書籍和大量的文獻(xiàn)及各類參考書籍。那個充分的考驗(yàn)咱們的耐心，設(shè)計期間碰 到許許多多的問題，從那個地址學(xué)到知識，使我感覺這一次的設(shè)計超級的成心義。六、參考文獻(xiàn)I王沛熹，姜冬梅，趙紅苯乙烯-丙烯酸酯類聚合物的開發(fā)M，吉林市圖書館 2004年第一期蔣國忠.改性苯乙烯一丙烯酸醋防水防油劑的研究M,常州市靈達(dá)化學(xué)品，23 卷第3 ,2020年9月趙晨陽李效玉.高固含量的苯乙烯/丙烯酸丁酯/丙烯酸共聚物乳液的制備M, 北京化工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，第24卷第7期,2004年7月3李克華，趙修太,鄭延成，陳迎偉.丙烯酸酯一苯乙烯共聚物降凝劑的合成M,江 漢石油學(xué)院化工系，湖北荊州4王亨權(quán)，徐寶財,徐理阮，潘榕偉.苯乙烯一丙烯酸醋共聚乳液及其涂料的制備 研究M,北京輕工業(yè)學(xué)院化學(xué)工程系，第12卷第